本發(fā)明涉及太陽能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽能的儲能系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的利用太陽能給手機等外設(shè)進行充電的方法有兩種：第一種是直接將太陽能電池的電壓做升壓，升壓到5V后給手機等外設(shè)進行充電；第二種是加了一塊聚合物鋰電池做備用電池，將太陽能電池升壓后對聚合物鋰電池進行充電，再將聚合物鋰電池的電壓升壓到5V后對手機等外設(shè)進行充電。第一種方式的缺點是：因為太陽的光照不穩(wěn)定，所以太陽能電池的輸出也是不穩(wěn)定的，導(dǎo)致對手機及外設(shè)充電不能持續(xù)，時無時有。第二種做了很大的改進，至少在對手機及外設(shè)進行充電的時候是穩(wěn)定的，缺點是：當對手機及外設(shè)進行充電的時候，太陽能電池不能同時對聚合物鋰電池進行充電，當聚合物鋰電池的電耗盡之后，要等待太陽能電池對聚合物鋰電池進行充電。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明提供一種可充分利用太陽能、充電持續(xù)不間斷的太陽能的儲能系統(tǒng)及其方法，克服了太陽能光照不穩(wěn)定的缺點，克服了不能同時充放電的問題，利用單片機智能控制系統(tǒng)，充分有效的利用太陽能的光照。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種太陽能的儲能系統(tǒng)，包括作為輸入電源的太陽能電池、單片機和作為輸出電源的兩塊聚合物鋰電池；所述單片機分別與兩塊聚合物鋰電池交互連接，且單片機與太陽能電池電連接，且所述太陽能電池與其中一塊聚合物鋰電池電連接；

所述單片機檢測并控制兩塊聚合物鋰電池的工作，控制兩塊聚合物鋰電池一塊對外輸出，一塊接受太陽能電池對其充電；

當其中一塊聚合物鋰電池輸出接有負載時，單片機一直監(jiān)測兩塊聚合物鋰電池的電壓，當接有負載的聚合物鋰電池電壓低于3V時，單片機會控制自動切換到另一塊聚合物鋰電池繼續(xù)對負載放電，同時允許太陽能電池對放完電的聚合物鋰電池進行充電；當沒有接負載時，太陽能電池會對其中一塊進行充電，同時單片機繼續(xù)監(jiān)測被充電的聚合物鋰電池的電壓，當該聚合物鋰電池的電壓大于4.1V時，單片機則控制太陽能電池切換到對另一塊聚合物鋰電池進行充電。

其中，所述單片機包括主控MCU電路、負責將太陽能電池的電壓升壓到5V并對其中一塊聚合物鋰電池進行充電的輸入升壓電路、負責將其中一塊聚合物鋰電池的電壓升壓到5V對負載進行充電的輸出升壓電路、構(gòu)成兩塊聚合物鋰電池的充電通道的兩個充電電路和構(gòu)成兩塊聚合物鋰電池的放電通道的兩個放電電路；所述主控MCU電路的輸出端通過輸入升壓電路與太陽能電池電連接，所述輸入升壓電路與兩個充電電路電連接；所述主控MCU電路檢測兩塊聚合物鋰電池的電壓，且其輸出端分別通過兩個充電電路與對應(yīng)的聚合物鋰電池電連接，其輸出端還通過兩個放電電路與對應(yīng)的聚合物鋰電池電連接，所述聚合物鋰電池通過輸出升壓電路與負載連接。

其中，所述單片機還包括對對應(yīng)的聚合物鋰電池進行回路保護，防止其過充或過放的兩個保護回路，每個保護回路與對應(yīng)的充電電路和放電電路電連接。

其中，所述主控MCU電路包括MCU和對兩塊聚合物鋰電池進行分別檢測的電壓檢測單元，所述電壓檢測單元包括第十八電阻、第二十三電阻、第二十四電阻和第二十七電容，所述第二十四電阻和第二十七電容的一端均連接至MCU的AD引腳，第十八電阻的一端連接對應(yīng)的聚合物鋰電池，所述第十八電阻的另一端與第二十三電阻的一端連接，且第二十三電阻的另一端接地，所述第二十七電容的另一端接地，所述第二十四電阻的另一端連接至第十八電阻與第二十三電阻所形成的公共端；所述第十八電阻與第二十三電阻對聚合物鋰電池進行分壓，MCU的AD引腳做AD轉(zhuǎn)換并測量對應(yīng)聚合物鋰電池的電壓。

其中，所述輸入升壓電路包括第一芯片、第二MOS管和第一電感，太陽能輸入第一芯片的輸入端，且所述第一芯片的輸出端與第二MOS管的一端連接，且所述第二MOS管的另一端分別連接兩個充電電路，且第一芯片與第二MOS管之間連接第一電感；所述第一芯片、第二MOS管和第一電感組成太陽能電池的輸入升壓電路，將太陽能電池的電壓升壓到5V，可以通過兩個充電電路的輸入通道對對應(yīng)的聚合物鋰電池進行充電。

其中，每個充電電路均包括第四芯片和第九MOS管，所述第二MOS管的另一端連接至第四芯片的輸入端，且所述第四芯片的輸出端連接至第九MOS管，且第九MOS管連接其中一塊聚合物鋰電池，并由太陽能電池對其進行充電。

其中，每個放電電路均包括第一MOS管、第三MOS管、第五MOS管和第六MOS管，聚合物鋰電池連接至第一MOS管，第一MOS管通過串聯(lián)的第三MOS管和第五MOS管后再連接至第六MOS管；所述放電電路的通道是由MCU來控制其打開或關(guān)閉。

其中，所述輸出升壓電路包括第二芯片和外圍電路，其中一塊聚合物鋰電池通過外圍電路連接至第二芯片，且第二芯片通過外圍電路輸出5V電壓，并對負載進行充電。

其中，每個保護回路均包括第三芯片和第五芯片，每個聚合物鋰電池接入第三芯片的輸入端，且所述第三芯片的輸出端連接至第五芯片。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種太陽能的儲能系統(tǒng)的儲能方法，該方法為：

當系統(tǒng)初始化上電后，關(guān)閉兩塊聚合物鋰電池的輸入和輸出通道，主控MCU電路自動檢測兩塊聚合物鋰電池的電壓，判斷其中一塊聚合物鋰電池的電壓是否高于另一塊聚合物鋰電池的電壓；若高于，則打開其中一塊聚合物鋰電池的放電通道，關(guān)閉其充電通道；并打開另一塊聚合物鋰電池的充電通道，并關(guān)閉其放電通道；若低于，則打開另一塊聚合物鋰電池的放電通道，關(guān)閉其充電通道；并打開其中一塊聚合物鋰電池的充電通道，允許太陽能電池經(jīng)過輸入升壓電路對其中一塊聚合物進行充電并關(guān)閉其放電通道；

當接入負載時，高電壓的聚合物鋰電池對其進行充電；主控MCU電路自動監(jiān)測兩塊聚合物鋰電池的電壓，當接有負載的聚合物鋰電池電壓低于3V時，主控MCU電路自動關(guān)閉放電聚合物鋰電池的放電通道，并打開其充電通道，同時關(guān)閉另一塊聚合物鋰電池的充電通道，打開其放電通道，由該另一塊聚合物鋰電池繼續(xù)對負載進行充電，太陽能電池則通過輸入升壓電路給打開充電通電的聚合物鋰電池充電；

當未接負載時，太陽光照很好時，太陽能電池對兩塊聚合物鋰電池中電壓低的聚合物鋰電池進行充電，在充電的過程中，由主控MCU電路自動監(jiān)測兩塊聚合物鋰電池的電壓；如果其中一塊聚合物鋰電池的電壓低于另一塊聚合物鋰電池的電壓，則太陽能電池通過輸入升壓電路對該其中一塊聚合物鋰電池進行充電，充電的過程中，主控MCU電路自動監(jiān)測該聚合物鋰電池的電壓；

當正在充電的聚合物鋰電池的電壓大于4.1V時，則由主控MCU電路自動將該正在充電的聚合物鋰電池的充電通道關(guān)閉，打開另一塊聚合物鋰電池的充電通道，并關(guān)閉其放電通道，由太陽能電池通過輸入升壓電路對另一塊聚合物鋰電池進行充電。

本發(fā)明的有益效果是：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的太陽能的儲能系統(tǒng)及其方法，該系統(tǒng)采用太陽能電池加雙聚合物鋰電池，同時加上單片機控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了對手機等外接負載進行充電的時候，太陽能電池也可以對聚合物鋰電池進行充電，當其中對負載進行充電的聚合物鋰電池電壓低于3V時，會自動切換到另一個聚合物鋰電池，繼續(xù)對負載進行充電；太陽能電池又可以繼續(xù)對放完電的電池進行充電，充分利用太陽能。上述改進，克服了太陽能光照不穩(wěn)定的缺點，克服了不能同時充放電的問題，利用單片機智能控制系統(tǒng)，充分有效的利用太陽能的光照。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的太陽能的儲能系統(tǒng)的方框圖；

圖2為本發(fā)明中主控MCU電路的原理圖；

圖3為本發(fā)明中輸入升壓電路的原理圖；

圖4為本發(fā)明中輸出升壓電路的原理圖；

圖5為本發(fā)明中充電電路的原理圖；

圖6為本發(fā)明中放電電路的原理圖；

圖7為本發(fā)明中保護回路的原理圖。

主要元件符號說明如下：

10、太陽能電池 11、聚合物鋰電池

12、單片機 13、負載

121、主控MCU電路 122、輸入升壓電路

123、輸出升壓電路 124、充電電路

125、放電電路 126、保護回路。

具體實施方式

為了更清楚地表述本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步地描述。

請參閱圖1，本發(fā)明的太陽能的儲能系統(tǒng)及其方法，包括作為輸入電源的太陽能電池10、單片機12和作為輸出電源的兩塊聚合物鋰電池11；單片機12分別與兩塊聚合物鋰電池11交互連接，且單片機12的輸出端與太陽能電池10的輸入端電連接，且太陽能電池10與其中一塊聚合物鋰電池11電連接；

單片機12檢測并控制兩塊聚合物鋰電池的工作，控制兩塊聚合物鋰電池一塊對外輸出，一塊接受太陽能電池對其充電；

當其中一塊聚合物鋰電池輸出接有負載時，單片機一直監(jiān)測兩塊聚合物鋰電池的電壓，當接有負載的聚合物鋰電池電壓低于3V時，單片機會控制自動切換到另一塊聚合物鋰電池繼續(xù)對負載放電，同時允許太陽能電池對放完電的聚合物鋰電池進行充電；當沒有接負載時，太陽能電池會對其中一塊進行充電，同時單片機繼續(xù)監(jiān)測被充電的聚合物鋰電池的電壓，當該聚合物鋰電池的電壓大于4.1V時，單片機則控制太陽能電池切換到對另一塊聚合物鋰電池進行充電。

在本實施例中，單片機12包括主控MCU電路121、負責將太陽能電池的電壓升壓到5V并對其中一塊聚合物鋰電池11進行充電的輸入升壓電路122、負責將其中一塊聚合物鋰電池的電壓升壓到5V對負載進行充電的輸出升壓電路123、構(gòu)成兩塊聚合物鋰電池11的充電通道的兩個充電電路124和構(gòu)成兩塊聚合物鋰電池的放電通道的兩個放電電路125；主控MCU電路121的輸出端通過輸入升壓電路122與太陽能電池10電連接，輸入升壓電路與兩個充電電路電連接；主控MCU電路檢測兩塊聚合物鋰電池的電壓，且其輸出端分別通過兩個充電電路與對應(yīng)的聚合物鋰電池電連接，其輸出端還通過兩個放電電路與對應(yīng)的聚合物鋰電池電連接，聚合物鋰電池通過輸出升壓電路與負載連接。單片機還包括對對應(yīng)的聚合物鋰電池進行回路保護，防止其過充或過放的兩個保護回路126，每個保護回路126與對應(yīng)的充電電路和放電電路電連接。

請進一步參閱圖2，主控MCU電路12包括MCU和對兩塊聚合物鋰電池11進行分別檢測的電壓檢測單元，電壓檢測單元包括第十八電阻R18、第二十三電阻R23、第二十四電阻R24和第二十七電容C27，第二十四電阻和第二十七電容的一端均連接至MCU的AD引腳，第十八電阻的一端連接對應(yīng)的聚合物鋰電池，第十八電阻的另一端與第二十三電阻的一端連接，且第二十三電阻的另一端接地，第二十七電容的另一端接地，第二十四電阻的另一端連接至第十八電阻與第二十三電阻所形成的公共端；第十八電阻與第二十三電阻對聚合物鋰電池進行分壓，MCU的AD引腳做AD轉(zhuǎn)換并測量對應(yīng)聚合物鋰電池的電壓。MCU的第一引腳與第十四引腳之間并聯(lián)有第二十四電容C24和第二十六電容C26，由于兩個聚合物鋰電池的電壓檢測單元是一樣的，因此只列出其中一個電壓檢測單元。

請進一步參閱圖3，輸入升壓電路122包括第一芯片U1、第二MOS管T2和第一電感L1，太陽能SOLAR輸入第一芯片的輸入端，且第一芯片的輸出端與第二MOS管的一端連接，且第二MOS管的另一端分別連接兩個充電電路124，第一芯片U1與第二MOS管T2之間連接第一電感L1，第一芯片、第二MOS管和第一電感L1組成太陽能電池的輸入升壓電路，將太陽能電池的電壓升壓到5V，可以通過兩個充電電路的輸入通道對對應(yīng)的聚合物鋰電池進行充電。太陽能SOLAR與第一芯片的第二引腳連接有第二二極管D2，且第二二極管D2與太陽能SOLAR之間連接有第一電容C1和第二電容C2，且第一電容C1和第二電容C2均接地，第一芯片的第一引腳連接有串聯(lián)的第二電阻R2和第三電阻R3及第十電容C10和第十四電容C14；第二電阻R2和第十電容C10連接后的公共端通過第九電容C9接地，第一電容C1與第二二極管D的公共端依次通過第一電感L1和第四電容C4后接地，第二MOS管T2的另一端引腳均連接至第一二極管D1，且第一二極管D1連接并聯(lián)的第七電容C7和第六電容C6，且第六電容C6通過磁珠L2連接至第九電容C9。第一芯片U1和第二MOS管T2及其外圍電路組成輸入端的升壓電路，將太陽能電池的電壓升壓到5V，可以通過充電電路其中一個聚合物鋰電池進行充電。這里第一電感L1起升壓作用，磁珠起到電源濾波作用。

請進一步參閱圖5，每個充電電路124均包括第四芯片U4和第九MOS管Q9，第二MOS管T2的另一端連接至第四芯片的輸入端，且第四芯片的輸出端連接至第九MOS管，且第九MOS管連接其中一塊聚合物鋰電池，并由太陽能電池對其進行充電。第四芯片的第一引腳連接第十九電阻R19，第二引腳連接第二十二電阻R22，且第十九電阻R19、第二十二電阻R23和第三引腳均接地，第八電阻R8與第十三電容C13及第十三電容C13與第十一電容C11的公共端均連接至第四引腳，第四引腳還通過第二十一電阻R21和第二十電容C20后接地，第五引腳分別連接第十六電容C16和其中一個聚合物鋰電池，第八引腳連接第九MOS管的集電極，第九MOS管的發(fā)射極接地，第九MOS管的基極分別連接第三十四電阻R34和第三十五電阻R35。聚合物鋰電池的充電電路通道是由第四芯片U4、第九MOS管及其外圍組成，此通道是由MCU來控制其打開或關(guān)閉。當其中一個聚合物鋰電池不對外放電的時候，MCU通過電池的電壓檢測單元，檢測兩個聚合物鋰電池的電池電壓，當其中一個聚合物鋰電池的電壓低于另一個電池的電壓時，由MCU將此通道打開，當有太陽光照的時候，太陽能電池將會通過輸入升壓電路升壓到5V，對低電壓的聚合物鋰電池進行充電。

請進一步參閱圖6，每個放電電路125均包括第一MOS管Q1、第三MOS管Q3、第五MOS管Q5和第六MOS管Q6，聚合物鋰電池連接至第一MOS管，第一MOS管通過串聯(lián)的第三MOS管和第五MOS管后再連接至第六MOS管；放電電路的通道是由MCU來控制其打開或關(guān)閉。聚合物鋰電池通過第十三電阻R13連接至第一MOS管Q1，且兩者的公共端通過第十一電阻R11接地，第三MOS管Q3的兩極之間連接有第九電阻R9，第五MOS管Q5的兩極之間連接有第二十八電阻R28，第六MOS管Q6分別連接第二十九電阻R29和第三十電阻R30。由由第一MOS管Q1、第三MOS管Q3、第五MOS管Q5和第六MOS管Q6構(gòu)成放電電路，此通道是由MCU來控制其打開或關(guān)閉。當有外接負載時，MCU通過電壓檢測通道，檢測兩個聚合物鋰電池的電池電壓，當其中一個高于另外一個的電壓時，由MCU將此通道打開，通過輸出升壓電路通道升壓到5V，對手機等外設(shè)進行充電。

請進一步參閱圖4，輸出升壓電路123包括第二芯片U和外圍電路，其中一塊聚合物鋰電池通過外圍電路連接至第二芯片，且第二芯片通過外圍電路輸出5V電壓，并對負載進行充電。第二芯片的第一引腳與第五引腳之間連接有第三電感L3，第二引腳接地，第三引腳連接串聯(lián)的第一電阻R1和第五電阻R5及第二十二電容C22和第二十三電容C23，且第五電阻R5和第二十三電容C23均接地，第三二極管D3與第一電阻R1之間連接有一端均接地的第十八電容C18、第十九電容C19、第二十一電容C21；第四引腳通過第十二電阻R12連接第五引腳，第二十電阻R20的另一端均連接第十五電容C15和第十七電容C17，且第二十電阻R20與第四引腳之間通過第二十五電容C25接地。第二芯片及其外圍電路組成輸出升壓電路，將其中一個聚合物鋰電池的電壓升壓到5V，對外設(shè)進行充電。

請進一步參閱圖7，每個保護回路126均包括第三芯片U3和第五芯片U5，每個聚合物鋰電池接入第三芯片的輸入端，且第三芯片的輸出端連接至第五芯片。第三芯片U3的第五引腳與第六引腳之間連接第十二電容C12，聚合物鋰電池通過第十二電阻R12連接第五引腳，第二引腳通過第十電阻R10后接地；保護回路可有效防止兩個聚合物鋰電池出現(xiàn)過充或過放的現(xiàn)象。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種太陽能的儲能系統(tǒng)的儲能方法，該方法為：

當系統(tǒng)初始化上電后，關(guān)閉兩塊聚合物鋰電池的輸入和輸出通道，主控MCU電路自動檢測兩塊聚合物鋰電池的電壓，判斷其中一塊聚合物鋰電池的電壓是否高于另一塊聚合物鋰電池的電壓；若高于，則打開其中一塊聚合物鋰電池的放電通道，關(guān)閉其充電通道；并打開另一塊聚合物鋰電池的充電通道，并關(guān)閉其放電通道；若低于，則打開另一塊聚合物鋰電池的放電通道，關(guān)閉其充電通道；并打開其中一塊聚合物鋰電池的充電通道，允許太陽能電池經(jīng)過輸入升壓電路對其中一塊聚合物進行充電并關(guān)閉其放電通道；

當接入負載時，高電壓的聚合物鋰電池對其進行充電；主控MCU電路自動監(jiān)測兩塊聚合物鋰電池的電壓，當接有負載的聚合物鋰電池電壓低于3V時，主控MCU電路自動關(guān)閉放電聚合物鋰電池的放電通道，并打開其充電通道，同時關(guān)閉另一塊聚合物鋰電池的充電通道，打開其放電通道，由該另一塊聚合物鋰電池繼續(xù)對負載進行充電，太陽能電池則通過輸入升壓電路給打開充電通電的聚合物鋰電池充電；

當未接負載時，太陽光照很好時，太陽能電池對兩塊聚合物鋰電池中電壓低的聚合物鋰電池進行充電，在充電的過程中，由主控MCU電路自動監(jiān)測兩塊聚合物鋰電池的電壓；如果其中一塊聚合物鋰電池的電壓低于另一塊聚合物鋰電池的電壓，則太陽能電池通過輸入升壓電路對該其中一塊聚合物鋰電池進行充電，充電的過程中，主控MCU電路自動監(jiān)測該聚合物鋰電池的電壓；

當正在充電的聚合物鋰電池的電壓大于4.1V時，則由主控MCU電路自動將該正在充電的聚合物鋰電池的充電通道關(guān)閉，打開另一塊聚合物鋰電池的充電通道，并關(guān)閉其放電通道，由太陽能電池通過輸入升壓電路對另一塊聚合物鋰電池進行充電。

相較于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明提供的太陽能的儲能系統(tǒng)及其方法，該系統(tǒng)采用太陽能電池加雙聚合物鋰電池，同時加上單片機控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了對手機等外接負載進行充電的時候，太陽能電池也可以對聚合物鋰電池進行充電，當其中對負載進行充電的聚合物鋰電池電壓低于3V時，會自動切換到另一個聚合物鋰電池，繼續(xù)對負載進行充電；太陽能電池又可以繼續(xù)對放完電的電池進行充電，充分利用太陽能。上述改進，克服了太陽能光照不穩(wěn)定的缺點，克服了不能同時充放電的問題，利用單片機智能控制系統(tǒng)，充分有效的利用太陽能的光照。

以上公開的僅為本發(fā)明的幾塊具體實施例，但是本發(fā)明并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本發(fā)明的保護范圍。